ЮЖНО-СИБИРСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК

ISSN 2304-1943
ЭЛ № ФС 77 – 52804

Об издании Выпуски Выпуски за 2017 год Выпуск 4(20) - декабрь 2017 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕАКЦИИ ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА НА ОСНОВЕ ОКИСЛЕНИЯ НАНОПОРОШКА АЛЮМИНИЯ ВОДОЙ

1Download PDF

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕАКЦИИ ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА НА ОСНОВЕ ОКИСЛЕНИЯ НАНОПОРОШКА АЛЮМИНИЯ ВОДОЙ

М.Ю. Степкина, А.А. Антонникова, И.В. Казанцев, С.С. Титов, Е.В. Муравлев, О.Б. Кудряшова
Ключевые слова:  генератор водорода, нанопорошок алюминия, окисление алюминия, энергоноситель, гидрореагирующие сплавы, суспензия
Аннотация:

Одним из перспективных вариантов получения водорода является реакция с водой нанопорошков металлов (алюминия, магния и др.). Алюминий рассматривается как основной материал для получения водорода из воды из-за его высокой эффективности, доступности, экологической безопасности продуктов реакции, безопасного хранения и транспортировки, а также низкой цены. Особый интерес представляют субмикронные и нанопорошки алюминия, поскольку они обладают ря дом свойств, отличающихся от свойств компактного металла и крупных промышленных порошков, прежде всего – высокой реакционной способностью, которая проявляется в реакциях с водными растворами, в процессах горения, низкотемператур ного спекания. Одно из основных задач работы является определение оптимальных физических и химических свойств реагентов и условий протекания реакции системы «нанопорошок-вода» с целью получения максимального выхода водорода. В качестве параметров для варьирования приняты диапазон температур и массовое соотношение реагентов реакции окисления. В работе представлены зависимости изменения температуры и давления во времени при взаимодействии нанопорошка алюминия с водой. В результате экспериментальных исследований было выявлено, что существенное увеличение скорости и давления реакция происходит при нагревании суспензии свыше 60°С. Также увеличение массы алюминия в фиксированном объеме воды приводит к росту температуры и давления реакции окисления. Таким образом, установлены минимальное значение концентрации алюминия в водной среде и температура нагрева реагентов, при которых наблюдается процесс выделения водорода. Полученные данные могут активно применяться для разработки способа получения водородной энергетики на основе использования системы «нанопорошок – вода».

 

DETERMINATION OF OPTIMUM PARAMETERS OF REACTION RECEIVING HYDROGEN ON THE BASIS OF ALUMINIUM NANOPOWDER OXIDATION BY WATER

M.Yu. Stepkina, A.A. Antonnikova, I.V. Kazantsev, S.S. Titov, E.V. Muravlev, O.B. Kudryashova
Index terms:  the hydrogen generator, aluminum nanopowder, aluminum oxidation, the energy carrier, the hydroreacting alloys, suspension
Abstract:

One of perspective options of receiving hydrogen is reaction with water of nanopowders of metals (aluminum, magnesium, etc.). Aluminum is considered as the main material for receiving hydrogen from water because of its high efficiency, availability, ecological safety of products of reaction, safe storage and transportation and also low price. Are of special interest submicronic and nanopowders of aluminum as they have a number of the properties different from properties of compact metal and large industrial powders, first of all – high reactionary ability which is shown in reactions with water solutions, in processes of burning, low-temperature agglomeration. One of the main objectives of work is determination of optimum physical and chemical properties of reagents and conditions of course of reaction of the nanopowder-water system for the purpose of receiving the maximum exit of hydrogen. As parameters for variation the range of temperatures and a mass ratio of reagents of reaction of oxidation are accepted. In work dependences of change of temperature and pressure in time at aluminum nanopowder interaction with water are presented. As a result of pilot studies it has been revealed that essential increase in speed and pressure reaction happens when heating suspension over 60 °C. Also increase in mass of aluminum in the fixed volume of water leads to growth of temperature and pressure of reaction of oxidation. Thus, are established the minimum value of concentration of aluminum in the water environment and temperature of heating of reagents at which process of release of hydrogen is observed. The obtained data can actively be applied to development of a way of receiving hydrogen power on the basis of use of the "nanopowder-water" system.

  

Контакты

Россия, 659305, Алтайский край, г. Бийск, ул. Трофимова, 27, к. 404Б
Тел. +7-923-162-93-27 (ответственный секретарь - Голых Роман Николаевич)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Contacts

Russia, 659305, Altai region, Biysk, Trofimova Street, 27, room 404B
Tel. + 7-923-162-93-27 (executive secretary - Golikh Roman Nikolayevich)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Последний выпуск/ Current Issue

Свидетельство/ Certificate